TWI489693B - 天線模組 - Google Patents

Description

天線模組

本發明係有關於一種天線模組，特別係有關於一種能增加阻抗頻寬的天線模組。

一般習知的倒F天線(Planar Inverted F Antenna,PIFA)，主要包括饋入導體、輻射體、接地元件以及短路元件等元件。其中，輻射體連接饋入導體，短路元件連接輻射體與接地元件。在習知技術中，短路元件將輻射體的端部接地以改善阻抗匹配。然而，習知技術對於改善阻抗匹配的效果有限，並無法滿足日益增加的頻寬需求。

本發明即為了欲解決習知技術之問題而提供之一種天線模組，包括一輻射體、一饋入導體、一接地元件、一接地導體以及一短路導體。饋入導體連接該輻射體。接地導體連接該輻射體以及該接地元件。短路導體接該饋入導體以及該接地導體。

本發明之實施例透過分離於輻射體的短路導體建立短路路徑，短路導體與輻射體之間形成電容效應(電容串連到輻射體)，短路導體與接地元件之間形成電感效應(電感並聯到接地元件)，藉此以消除虛部阻抗，增加阻抗頻寬。本發明實施例之天線可以滿足GSM850/900/DCS/PCS,UMTS BAND 1/BAND 2/BAND 5/BAND 8,802.11 a/b/g標準的訊號傳輸需求。

參照第1圖，其係顯示本發明第一實施例之天線模組100，包括一輻射體110、一饋入導體120、一接地元件130、一接地導體140以及一短路導體150。饋入導體120連接該輻射體110。接地導體140連接該輻射體110以及該接地元件130。短路導體150連接該饋入導體120以及該接地導體140。饋入導體120不接觸接地元件130，一饋入點101對該饋入導體120饋入訊號。

在此實施例中，該接地導體140平行該饋入導體120，該輻射體110平行於該接地元件130。該短路導體150分別垂直於該接地導體140以及該饋入導體120。

該輻射體110包括一第一段部111、一第二段部112以及一第三段部113，該第二段部112連接該第一段部111，該第三段部113連接該第一段部111，該接地導體140以及該饋入導體120分別連接該第一段部111。該第二段部呈U字形112，該第三段部113呈矩形，該第二段部112圍繞該第三段部113。該第二段部112傳輸一低頻訊號(824MHz~960MHz)，該第三段部113傳輸一高頻訊號(1710MHz~2170MHz)。

該短路導體150與該第一段部111之間形成有一間距。該短路導體150、該饋入導體120、該接地導體140與該第一段部111形成一第一開口161，該短路導體150、該饋入導體120、該接地導體140與該接地元件130形成一第二開口162。該第一開口161為四邊形，在此實施例中為矩形。

參照第2圖，本發明實施例之天線模組100具有一接地路徑1以及一短路路徑2。本發明之實施例透過分離於輻射體110的短路導體150建立短路路徑2，短路導體150與輻射體110之間形成電容效應(電容串連到輻射體)，短路導體150與接地元件130之間形成電感效應(電感並聯到接地元件)，藉此以消除虛部阻抗，增加阻抗頻寬。參照第3圖，其係顯示本發明實施例之天線的阻抗匹配值(return loss)，如第3圖所顯示的，本發明實施例之天線模組100在低頻的部分提供了良好了阻抗匹配效果，增加阻抗頻寬。本發明實施例之天線可以滿足GSM850/900/DCS/PCS,UMTS BAND 1/BAND 2/BAND 5/BAND 8,802.11 a/b/g標準的訊號傳輸需求。

在上述實施例中，透過調整短路導體150的寬度，可以調整短路導體150所產生的電感值。透過調整短路導體150與饋入導體120及接地導體140之間的夾角(短路導體150與輻射體之間的距離2~3mm)，可以調整短路導體150所產生的電容值。

參照第4圖，其係顯示本發明第一實施例之一變形例，其中，該第一段部111具有一缺口114，該缺口114連接該第一開口161，藉此，可進一步調整短路導體150的阻抗匹配效果。

參照第5圖，其係顯示本發明第二實施例之天線200，其中，該第二段部112’的形狀加以改變，而該第三段部113並未圍繞該第二段部112’。在本發明中，輻射體的形式可以加以變化，本發明實施例所揭露之輻射體並未限制本發 明。參照第6、7圖，第6圖係顯示本發明第三實施例之天線模組300，第7圖係顯示本發明第四實施例之天線模組400。第三實施例之天線模組300與第一實施例之差別主要在於輻射體310的設計不同。該輻射體310包括一第一段部311、一第二段部312以及一第三段部313，該第一段部311連接該第三段部313，該第二段部312連接該第三段部313，其中，該第一段部311為L形(從該第三段部313朝一第一方向延伸，接著轉向一第二方向，接著轉向一第三方向至一第一自由端314，該第二方向垂直於該第一方向，該第三方向與該第一方向相反)，其中，該第二段部312為長條狀，該第二段部312包括一第二自由端315，該第一自由端314相對該第二自由端315，一T字型溝槽316形成於該輻射體310之上，該T字型溝槽316由該第一段部311、該第二段部312以及該第三段部313所定義。該接地導體140連接於該第二段部312。第四實施例之天線模組400與第一實施例之差別主要在於輻射體410的設計不同。該輻射體410包括一第一段部411、一第二段部412以及一第三段部413，該第一段部411連接該第三段部413，該第二段部412連接該第三段部413，其中，該第一段部411為L形，該第一段部411包括一第一自由端414，其中，該第二段部412為長條狀，該第二段部412包括一第二自由端415，該第一自由端414相對該第二自由端415，一T字型溝槽416形成於該輻射體410之上，該T字型溝槽416由該第一段部411、該第二段部412以及該第三段部413所定義。該輻射體410更包括一第一延伸段 部417以及一第二延伸段部418，該第一延伸段部417連接該第一自由端414，該第二延伸段部418連接該第二自由端415，該第一延伸段部417為L型，該第二延伸段部418為長條型，該第一延伸段部417以及該第二延伸段部418均位於一第一平面，該第一平面垂直於該接地元件130。該饋入導體120、該接地導體140以及該短路導體150位於一第二平面，該第二平面垂直於該接地元件130，該第一平面垂直於該第二平面。該短路導體150與該第三段部413之間形成有一間距。該短路導體150、該饋入導體120、該接地導體140與該第三段部413形成一第一開口，該短路導體150、該饋入導體120、該接地導體140與該接地元件130形成一第二開口。

在一實施例中，該短路導體的長度可以為為該低頻訊號波長的四分之一，如此可進一步增進低頻訊號的阻抗頻寬。該短路導體可視為一組抗匹配電路，利用短路導體的L與C特性達到阻抗匹配的效果.進而達成增加天線本體的阻抗匹配及阻抗頻寬。

雖然本發明已以具體之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，仍可作些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧接地路徑

2‧‧‧短路路徑

100、200、300、400‧‧‧天線模組

101‧‧‧饋入點

110、310、410‧‧‧輻射體

111‧‧‧第一段部

112、112’‧‧‧第二段部

113‧‧‧第三段部

114‧‧‧缺口

120‧‧‧饋入導體

130‧‧‧接地元件

140‧‧‧接地導體

150‧‧‧短路導體

161‧‧‧第一開口

162‧‧‧第二開口

311‧‧‧第一段部

312‧‧‧第二段部

313‧‧‧第三段部

314‧‧‧第一自由端

315‧‧‧第二自由端

316‧‧‧T字型溝槽

411‧‧‧第一段部

412‧‧‧第二段部

413‧‧‧第三段部

414‧‧‧第一自由端

415‧‧‧第二自由端

416‧‧‧T字型溝槽

417‧‧‧第一延伸段部

418‧‧‧第二延伸段部

第1圖係顯示本發明第一實施例之天線模組；第2圖係顯示本發明實施例之天線模組提供之一接地 路徑以及一短路路徑；第3圖係顯示本發明實施例之天線的阻抗匹配值；第4圖係顯示本發明第一實施例之一變形例；第5圖係顯示本發明第二實施例之天線模組；第6圖係顯示本發明第三實施例之天線模組；以及第7圖係顯示本發明第四實施例之天線模組。

100‧‧‧天線模組

101‧‧‧饋入點

110‧‧‧輻射體

111‧‧‧第一段部

112‧‧‧第二段部

113‧‧‧第三段部

120‧‧‧饋入導體

130‧‧‧接地元件

140‧‧‧接地導體

150‧‧‧短路導體

161‧‧‧第一開口

162‧‧‧第二開口

Claims (7)

1. 一種天線模組，包括：一輻射體；一饋入導體，連接該輻射體；一接地元件；一接地導體，連接該輻射體以及該接地元件；以及一短路導體，連接該饋入導體以及該接地導體；其中，該輻射體包括一第一段部、一第二段部以及一第三段部，該第一段部連接該第三段部，該第二段部連接該第三段部；其中，該第一段部從該第三段部朝一第一方向延伸，接著轉向一第二方向，接著轉向一第三方向至一第一自由端，該第二方向垂直於該第一方向，該第三方向與該第一方向相反；其中，該第二段部從該第三段部直線延伸至一第二自由端，該第一自由端相對該第二自由端，一T字型溝槽形成於該輻射體之上，該T字型溝槽由該第一段部、該第二段部以及該第三段部所定義；其中，該輻射體更包括一第一延伸段部以及一第二延伸段部，該第一延伸段部連接該第一自由端，該第二延伸段部連接該第二自由端，該第一延伸段部為L型，該第二延伸段部從該第二自由端直線延伸，該第一延伸段部以及該第二延伸段部均位於一第一平面，該第一平面垂直於該接地元件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中，該 接地導體平行該饋入導體。
3. 如申請專利範圍第2項所述之天線模組，其中，該短路導體分別垂直於該接地導體以及該饋入導體。
4. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中，該短路導體與該第三段部之間形成有一間距。
5. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中，該短路導體、該饋入導體、該接地導體與該第三段部形成一第一開口，該短路導體、該饋入導體、該接地導體與該接地元件形成一第二開口。
6. 如申請專利範圍第5項所述之天線模組，其中，該第一開口呈矩形。
7. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中，該饋入導體、該接地導體以及該短路導體位於一第二平面，該第二平面垂直於該接地元件，該第一平面垂直於該第二平面。